2025年电子行业深度分析:AI存力三重逻辑

  • 来源:国盛证券
  • 发布时间:2025/09/17
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电子行业深度分析:AI存力三重逻辑。AI需求如火如荼,重视企业级存储升级趋势。企业级存储2025年市场规模约878亿美金,2024-2028年CAGR约18.7%。AI需求持续加码,capex指引高速增长,AI服务器单机内存价值量相比CPU服务器显著提升,以intelsapphirerapidsserver为例,DRAM成本为3930美金,NAND成本为1532美金,以H100AI服务器为例,DRAM成本为7860美金,NAND成本为3490美金,我们看到,AI服务器的存储价值量是传统CPU服务器的翻倍以上,此外,SSD向pcie5.0升级、数据中心SSD向QLC、SCM等前沿领域迭代,DDR...

一、AI 存力三重逻辑:升级+涨价+国产化

AI 需求如火如荼,重视企业级存储升级趋势。企业级存储 2025 年市场规模约 878 亿美 金,2024-2028 年 CAGR 约 18.7%。AI 需求持续加码,capex 指引高速增长,AI 服务器 单机内存价值量相比 CPU 服务器显著提升,以 intel sapphire rapids server 为例,DRAM 成本为 3930 美金,NAND 成本为 1532 美金,以 H100 AI 服务器为例,DRAM 成本为 7860 美金,NAND 成本为 3490 美金,我们看到,AI 服务器的存储价值量是传统 CPU 服 务器的翻倍以上,此外,SSD 向 pcie5.0 升级、数据中心 SSD 向 QLC、SCM 等前沿领域 迭代,DDR5 渗透率的提升及 MRDIMM 的推出等也彰显了 AI 趋势下,企业级存储的升 级趋势。我们认为随着 AI 需求的爆发,服务器存储整体的市场规模也有望进一步提升。 海外大厂调涨存储产品价格,存储迎上升大周期。AI 需求持续加码,供应端 DRAM 因为 DDR4 与 DDR5 切换以及 HBM 产能挤占及新旧制程切换影响持续收紧;NAND 端原厂利 润率不可持续,修复已迫在眉睫,三星、美光、铠侠三家存储大厂同步缩减 128 层以下 NAND 产能,海外大厂调涨存储产品价格,我们看好存储供需紧缺持续,存储迎上升大 周期。具体来看,NAND 端,闪迪对所有渠道及消费者客户的闪存产品价格调涨 10%, 企业级 SSD 需求旺盛,国内供应受到挤占;DRAM 端,服务器内存条延续涨价,AI 浪潮 进一步驱动供需紧缺。

存储模组厂商迎国产化大机遇,原厂颗粒供给至关重要。企业级 SSD 主要由主控芯片、 固件以及存储介质构成,除晶圆的稳定供应和质量外,主控芯片、固件同样重要;企业 级内存条主要构成为 DRAM、接口芯片以及配套芯片,因此 DRAM 颗粒的质量对内存条 的性能更加的重要。我们认为在原厂减产、供需紧缺背景下,能拿到稳定、高品质颗粒 供给的模组厂商有望充分受益于供需紧缺下存储 AI 升级+涨价+国产化三重β,业绩弹 性显著、估值提升空间广阔。 长存三期加速国产化,看好上游扩产+产业升级机遇。根据与非网 eefocus 援引 TrendForce 数据,从市场占有率看,预计 2025 年底合肥长鑫在 DRAM 领域市占率或增 至 10%~12%;长江存储 2025 年一季度全球 NAND 市占率已达 8%,年底有望升至 10%。9 月 5 日,长存三期正式注册成立,注册资本高达 207.2 亿元人民币,上游扩产 有望提速,此外,长江存储持有的混合键合专利数量与台积电相当,三期注册成立或将 加速国内 3D NAND、3D DRAM 技术发展,看好相关设备材料公司发展机遇。

1.1 AI 需求持续加码,重视企业级存储升级趋势

CSP 相继上调资本开支指引,AI 需求持续加码。谷歌、Meta、亚马逊相继上调全年资 本开支预期,谷歌上调 25 年 100 亿美元资本开支至 850 亿美元,Meta 上调 25 年资本 开支预期至 660-720 亿美元,亚马逊表示目前需求已经超过了供给,上调 25 年资本开 支至 1200 亿美元,商业模式角度,微软 Azure 连续大幅超预期,未来资本开支更多投 向短周期资产,我们认为主要系看到了 AI 大范围的需求以及商务模式正逐步跑通。

AI 服务器需求持续提升。IDC 数据显示,2024 年全球人工智能服务器市场规模预计为 1,251 亿美元,2025 年将增至 1,587 亿美元,2028 年有望达到 2,227 亿美元,其中生成 式人工智能服务器占比将从 2025 年的 29.6%提升至 2028 年的 37.7%。

中国智算算力规模 2023-2028CAGR 达 46.2%,通算算力规模 2023-2028CAGR 约 18.8%。基于《IDC 中国加速计算服务器半年度市场跟踪报告》及智能加速卡半精度 (FP16)相当运算能力数据,2025 年中国智能算力规模将达到 1,037.3 EFLOPS,预计 到 2028 年将达到 2,781.9EFLOPS。基于《IDC 中国服务器市场季度跟踪报告》及 CPU 双精度(FP64)运算能力数据,2025 年中国通用算力规模将达到 85.8 EFLOPS,预计到 2028 年将达到 140.1 EFLOPS。2023-2028 年期间,中国智能算力规模的五年年复合增 长率预计达到 46.2%,通用算力规模预计达到 18.8%。

2028年中国人工智能算力市场规模将达到 552亿美元,推理工作负载占比将达到 73%。 根据 IDC 报告,2024 年中国人工智能算力市场规模达到 190 亿美元,2025 年将达到 259 亿美元,同比增长 36.2%,2028 年将达到 552 亿美元。随着模型的成熟以及生成式 人工智能应用的不断拓展,推理场景的需求日益增加,推理服务器的占比将显著提高。 IDC 数据显示,预计到 2028 年,推理工作负载占比将达到 73%。

AI 服务器单机内存价值量相比 CPU 服务器显著提升。以 intel sapphire rapids server 为 例,DRAM 成本为 3930 美金,NAND 成本为 1532 美金,以 H100 AI 服务器为例,DRAM 成本为 7860 美金,NAND 成本为 3490 美金,我们看到,AI 服务器的存储价值量是传统 CPU 服务器的翻倍以上。我们认为随着 AI 服务器需求的爆发,服务器存储整体的市场规 模也有望进一步提升。

企业级存储 2025 年市场规模约 878 亿美金,2024-2028 年 CAGR 约 18.7%。按照 分产品来看,预计 2025 年整体内存条市场规模为 630 亿美金,2024-2028 年 CAGR 约 9.1%;预计 2025 年固态硬盘市场规模为 358 亿美金,2024-2028 年 CAGR 约 14.2%。 按下游应用来看,企业级存储 2025 年市场规模约 878 亿美金,2024-2028 年 CAGR 约 18.7%,增速显著高于行业整体的 11.6%的复合增速。

预计企业级 SSD 2027 年市场规模将达到 514.18 亿美元,2022-2027CAGR 达 20.25%。随着半导体存储周期性复苏,数字经济规模持续扩大。根据 Forward Insights统计,2022 年,全球企业级 SSD 市场规模为 204.54 亿美元,并将随着存储行业需求提 振不断增长,预计 2027 年市场规模将达到 514.18 亿美元,2022-2027CAGR 达 20.25%, 其中,PCIe 接口的企业级 SSD 占主导且占比持续上升,其在终端数据中心等场景的应用 覆盖率不断增加。2022 年,中国企业级 SSD 市场规模为 44.71 亿美元,预计中国企业 级固态硬盘市场规模将保持增长,2027 年将达到 135.09 亿美元,2022-2027CAGR 为 24.75%。

下游终端对数据传输高宽带、低延迟和高可靠性需求推动总线向 PCIe 升级。早期的 HDD (机械硬盘)主要使用 SATA 及 SAS 接口,由于其提供了较为广泛的兼容性,部分早期 低成本 SSD 也适用此类接口,但随着企业级应用环境要求的不断提升,其在数据传输速 率和延迟方面已逐渐无法满足现代计算系统的需求,PCle 接口则采用 NVMe 协议,极大 地降低了存储设备的延迟,显著提升了每秒输入输出操作次数(IOPS),能够在瞬间响应 海量的数据请求,具有更高带宽和更低延迟,更加适配于高性能 SSD。

PCIe 快速迭代以进一步满足数据中心传输需求。随着信息技术的不断发展,PCIe 除了 对 SATA/SAS 的替代外,其自身代际亦在持续升级迭代。每一代 PCIe 的更新都带来了数 据传输速率和带宽的显著提升,从 PCIe 1.0 的 8Gb/s 快速提升至 PCIe 7.0 的 512Gb/s。 在此基础上,PCIe 代际的迭代引入了更高效的编码方式、信号技术和前向纠错机制,以 适应互联网、云计算等数据中心场景的需求。

PCIe 标准的推出与商业化存在代差,PCIe 5.0 逐步进入市场。PCIe 的标准推出与商业 化通常存在 3-4 年代差,产品的实际应用则更为滞后,目前尚无 PCIe 6.0 和 7.0 产品批 量出货,企业级 PCIe SSD 市场产品以 PCIe 4.0 为主,PCIe 5.0 产品正逐步推向市场。 根据大普微招股书问询函回复,预计 PCIe 市场规模将从 2024 年的 247.3 亿美元上升至 2027 年的 485.5 亿美元;PCIe 5.0 产品市场规模将从 2024 年的 10.3 亿美元增长至 2027 年的 126.6 亿美元;市场份额从 4.2%增长至 26.1%。

数据中心 SSD 向 QLC、SCM 等前沿领域迭代。AI 的发展催生了对数据中心网络架构设 计的高集成度和超大容量 SSD 的需求,大容量 QLC SSD 具有超大容量和极高能效比的 优势,进一步推动其在 AI 场景中替代 HDD 的使用,显著推动 AI 智算中心网络架构高集 成度的发展。而 SCM 则与 QLC 不同,其是一种新型非易失性存储技术,融合了内存的 低延迟、高带宽特性和闪存的大容量、持久化特性,使用的存储颗粒特性位于传统内存 介质(如 DRAM)与闪存介质(如 TLC NAND Flash)之间。 SCM 的介入改变了传统存储分层架构,增加了数据分层中的中间层,可以支持更智能的 数据分层调度,提升存储系统整体效率和成本控制能力,使其在 AI 存储系统中预计逐渐 也会发挥重要的作用,而在 AI 训练和推理任务中,大量数据需要被加载,SCM 可以作为 热数据和预处理结果的缓存层,提升 AI 存储系统的效率。当 SCM 使用能够让 CPU 与 GPU、FPGA 或其他加速器之间实现高速高效的互联技术标准 CXL((Compute Express Link) 作为接口时,SCM 产品可实现字节级别的访问,结合其持久化特点,可将 CXL-SCM 产品 作为持久化内存挂载在 CXL 总线上,作为存储系统的共享内存池使用,大幅度扩展内存容量的同时降低成本,在 AI 存储系统中加速 AI 数据加载和缓存,提升整体处理效率, 预计将成为未来大模型训练与推理平台存储的重要基础部件之一。

服务器内存条主要采用 RDIMM,其具有稳定性高、容量大、支持多内存槽位等优点。 DRAM(Dynamic Random Access Memory),即动态随机存取存储器,最为常见的系统 内存。DRAM 只能将数据保持很短的时间。为了保持数据,DRAM 使用电容存储,所以必须隔一段时间刷新一次,如果存储单元没有被刷新,存储的信息就会丢失(关机就会 丢失数据)。服务器内存条一般为 RDIMM((Registered DIMM,即带寄存器的双列直插内 存模块),在内存控制器和 DRAM 颗粒间加入寄存器,用于缓冲地址和控制信号,具有稳 定性高、容量大、支持多内存槽位等优点,适用于服务器主流场景,另外,大容量场景 下或许会采用 LRDIMM。

服务器内存的演进是不断追求更高速度、更大容量、更低功耗和更强可靠性。从 DDR1 到 DDR5,再到 HBM 和 CXL 等技术,其核心动力始终是为了打破“内存墙”对计算性能 的制约,以满足日益增长的数据处理需求。内存条构成主要包括:电路板、内存颗粒等 构成,部分还有散热马甲、灯带等。

MRDIMM 凭借模组上集成的多路复用器或数据缓冲器提升接口速度与内存带宽,AI 时 代下需求有望持续提升。进入 DDR5 世代,虽按 JEDEC 定义 LRDIMM 采用(“1 颗 RCD+10颗 DB”架构,但因 DDR5 内存模组容量较 DDR4 显著增加,其性价比优势逐步缩小,在 服务器内存中占比不高。此时,沿用类似“1+10”架构(需搭配 1 颗 MRCD 芯片和 10 颗 MDB 芯片)、能实现更高内存带宽的 MRDIMM 开始登场。从工作原理看,MRDIMM 凭 借模组上集成的多路复用器或数据缓冲器提升接口速度与内存带宽:MRCD 可在标准速 率下同时生成四个芯片选择信号,支持复杂内存管理;MDB 能将两个内存阵列的传输数 据组合,使 DRAM 一次向 CPU 传输 128 字节数据(单个阵列传 64 字节),实现传输速 率翻倍,充分释放带宽潜力。

在美光与英特尔的联合测试中,MRDIMM 展现出显著性能优势。通用运算场景下,使 用英特尔 Hibench 基准测试套件的 2.4TB 数据集,相同内存容量时,MRDIMM 运算效率 较 RDIMM 提升 1.2 倍,若用容量翻倍的 TFF MRDIMM,运算效率可提升 1.7 倍,且内 存与存储间数据迁移减少 10 倍;AI 推理场景下,相同内存容量运行 Meta Llama 3 8B 大模型,MRDIMM 的词元吞吐量是 RDIMM 的 1.31 倍,延迟降低 24%,首个词元生成 时间缩短 13%,CPU 利用效率提升 26%,末级缓存(LLC)延迟降低 20%。

DDR5 渗透率不断提升+AI 服务器需求攀升,整体服务器内存模组出货量 2025-2030 年 CAGR 达 10.8%。驱动服务器内存模组需求量增长的核心因素,在于全球服务器出 货量的增长,以及单台服务器内存模组配置数量的增加。AI 服务器的崛起,进一步推动 了市场需求。由于 AI 服务器对内存容量的需求显著增加,须配置更多的内存模组,通常 一台主流 AI 服务器配置的内存模组数量是通用服务器的 2 倍左右。因此随着 AI 服务器 渗透率持续提升,将直接推动服务器内存模组整体需求增速,进而为内存芯片市场带来 广阔的发展空间。根据弗若斯特沙利文,2025 年服务器内存条出货量预计为 1.84 亿根, 2030 年有望增长至 3.07 亿根,2025-2030 年 CAGR 为 10.8%。从渗透率来看,2025 年 预估全球服务器 DDR5 模组渗透率为 85%。

1.2 海外大厂调涨存储产品价格,存储迎上升大周期

整体来看,AI 需求持续加码,供应端 DRAM 因为 DDR4 与 DDR5 切换以及 HBM 产 能挤占及新旧制程切换影响持续收紧;NAND 端原厂利润率不可持续,修复已迫在眉睫, 三星、美光、铠侠三家存储大厂同步缩减 128 层以下 NAND 产能,海外大厂调涨存储 产品价格,我们看好存储供需紧缺持续,存储迎上升大周期。

供需失衡下 DRAM 市场在 2025 年下半年迎来全面涨价行情。自去年三季度起,原厂 为提升盈利,将部分利润率偏低的传统 DRAM 产能转至 DDR5、HBM 等产品。今年 4 月, 海外原厂宣布停产 DDR4、LPDDR4X 等旧制程 DRAM 产品,即便针对特定客户保留一定 产能,市场需求仍难满足。供需失衡下,DDR4、LPDDR4X 价格自二季度起大幅上涨, CFM 闪存市场数据显示,DRAM 价格指数半年内上涨约 72%。同时,受 HBM 产能挤占 及新旧制程切换影响,下半年 DDR5、LPDDR5X 供应趋紧。至此,DRAM 市场在 2025 年 下半年迎来全面涨价行情,原厂整体盈利水平也因传统 DRAM 产品利润率的修复而有所 回升。 NAND 利润率的修复已迫在眉睫,三星、美光、铠侠三家存储大厂同步缩减 128 层以 下 NAND 产能。近半年 NAND 市场表现承压。尽管海外原厂已严格控制晶圆产能利用 率,但 NAND 整体供应仍保持充足,导致 2025 年第二季度多数应用市场 NAND 价格持 续向下调整,使其盈利水平始终处于低位。这一态势也直接影响了部分原厂业绩:闪迪 受 NAND 量价齐跌拖累,今年一季度经营亏损,二季度虽扭亏为盈但净利润远不及去年 同期;铠侠一季度营业利润率同比大幅下滑超一倍,二季度虽环比微增,仍处于近六个 季度次低水平。目前,相较于高利润的 DRAM,NAND 在部分应用市场尚未达到盈利水 平,而原厂在持续投入产品、技术与设备的同时需兼顾投入产出比,因此 NAND 利润率 的修复已迫在眉睫。 2025 年 8 月,三星、美光、铠侠三家存储大厂同步缩减 128 层以下 NAND 产能,预计 第四季度全球 NAND 闪存 bit growth(容量增长)环比仅增加 2%,远低于去年同期的 15%。此次减产的核心目的,是将有限的晶圆资源投向高毛利的企业级 SSD(eSSD)。 8 月中旬,三星与客户重新签订第四季度价格协议,8TB PCIe 5.0 eSSD 合同价环比再涨 8%-10%。

具体来看,NAND 端,闪迪对所有渠道及消费者客户的闪存产品价格调涨 10%,企业 级 SSD 需求旺盛,国内供应受到挤占。 25Q2 NAND Flash 前五大品牌厂营收规模季增 22%,达 146.7 亿美元。根据 TrendForce 集邦咨询,25Q2 NAND Flash 产业虽面临平均销售价格(ASP)小幅下滑, 但得益于原厂减产策略缓解供需失衡,叠加中、美两大市场政策推动,整体出货位元大 幅成长,前五大品牌厂合计营收季增 22%,达 146.7 亿美元。

AI 驱动企业级 SSD 25Q2 前五大品牌厂营收合计逾 51 亿美元,季增 12.7%。据 TrendForce 集邦咨询最新调查,2025 年第二季因 NVIDIA Blackwell 平台规模化出货、 北美 CSP 业者扩大布局通用型服务器,企业级固态硬盘(Enterprise SSD)需求显著增 长,前五大品牌厂营收合计逾 51 亿美元,季增 12.7%。TrendForce 指出,未来 Enterprise SSD 市场竞争将聚焦三大关键:AI 驱动的技术迭代、中国本土业者崛起对国际大厂的冲 击,以及供应商需兼顾新旧产能(供需失衡或成常态),而精准的产能规划与供应链管理 将是厂商获利的核心。

25Q3 NAND Flash 预估平均合约价将季增 5%至 10%。根据 TrendForce 数据,NAND Flash 市场历经 2025 年上半年的减产与库存去化,供需失衡情况已明显改善。随着原厂 转移产能至高毛利产品,市场流通供给缩减。需求端企业加码 AI 投资,以及 NVIDIA 新 一代 Blackwell 芯片大量出货。展望第三季 NAND Flash 价格走势,预估平均合约价将季 增 5%至 10%,但 eMMC、UFS 产品因智能手机下半年展望不明,涨幅较低。

AI 趋势下企业级存储潜力大,四季度服务器 NAND 价格有望上涨。国内互联网企业正 加大资本支出加码 AI 投入,GPU、服务器和数据中心成投资焦点,阿里二季度(“AI+云” 资本支出达 386 亿元,未来三年拟在云和 AI 硬件基础设施投超 3800 亿元。当前 AI 应 用加速渗透、基础设施扩张,海量数据推高存储需求,企业级存储潜力大。市场层面, 三季度 eSSD 备货需求回温,既因 Tier2 互联网企业和服务器 OEM 传统旺季备货恢复, 也受益于北美 CSP 近半年库存去化;同时,北美数据中心 HDD 供应紧缺,部分客户转 采企业级存储,推升服务器 NAND 需求。此外,服务器市场上半年大幅跌价后,原厂提 升服务器 NAND 盈利的涨价态度强烈,且海外原厂优先将服务器 NAND 供应给涨价接受 度更高的北美客户,挤占国内供应、增强定价话语权,预计四季度服务器 NAND 价格上 涨。 当地时间 9 月 4 日,SanDisk 宣布将对所有渠道及消费者客户的闪存产品价格上调 10% 以上。此次调价源于市场对闪存产品需求强劲,背后受 AI 应用推进,以及数据中心、客 户端、移动领域存储需求增长的共同驱动;同时,也是为保障高性能闪存解决方案供应 及持续投入创新。需注意的是,调价即日起仅适用于新报价与新订单,不涉及现有承诺; SanDisk 表示未来将定期评估价格,后续几个季度或有其他调整。

具体来看,DRAM 端,服务器内存条延续涨价,AI 浪潮进一步驱动供需紧缺。 利基涨价+HBM3E 和高容量 DDR5 需求增长,推动 25Q2 全球 DRAM 市场规模创新 高。AI 驱动以 HBM3E 和高容量 DDR5 为代表的高价值 DRAM 需求持续增长,Q2 存储 原厂 EOL 通知刺激传统 DDR4/LPDDR4X 价格与需求快速攀升的双重驱动下,25Q2 全球 DRAM 市场规模为 321.01 亿美元,环比增长 20%,同比增长 37%,创历史季度新高。 HBM 销售额环比大增以及数据中心需求升温带动二季度 DRAM 量价齐升,SK 海力士/三 星/美光在 2Q25 的 DRAM 销售额均环比增长。头部原厂 DDR4 产能快速减少与应用升级 缓慢造成了传统 DRAM 的供需结构失衡,大量需求转向南亚科技与华邦电子,令其二季 度 DRAM 销售环比大增。而国内存储供应商同样也受益于传统 DRAM 的涨价效应,同时 随产能和供应的快速增长,以满足国内市场日益增长的需求,预计其市场份额在今年内 将持续扩大。

预计 25Q3 通用 DRAM 价格季增 10%至 15%,各类应用 DDR4 增幅均大于 23%。 根据 TrendForce,由于三大 DRAM 原厂将产能转向高阶产品,并陆续宣布 PC/Server 用 DDR4 以及 Mobile 用 LPDDR4X 进入产品生命周期末期(EOL),引发市场对旧世代产品 积极备货,叠加传统旺季备货动能,预计 25Q3 通用 DRAM 价格季增 10%至 15%,若 考虑 HBM,整体 DRAM 涨幅将季增 15%至 20%。25Q3 DDR4 需求持续较好,原厂有意 扩大售价涨幅。在厂商产能尚无法完全衔接,且部分厂商产品容量较小、无法满足客户需求 规格的情况下,短期内 DDR4 仍将供不应求。此外,因目前 DDR4 皆优先满足服务器需求, 对消费端应用的供货有限,加上消费端订单规模较小,买方缺乏议价优势,预计 25Q3 消费 级 DDR4 价格将季增 40%至 45%。相对产能集中的新世代 DDR5 产品,第三季价格上涨幅 度相对温和,出现新旧产品世代价格走势分化的市场格局。此外,服务器存储方面,DDR4 或将提价 28%-33%,DDR5 或将提价 3%-8%。

服务器 DDR4 内存条供应依然维持趋紧状态,预计 25Q4 将延续涨价行情。据 CFM, 基于原厂服务器 DDR4 供应依然维持趋紧状态,贸易端部分 64GB DDR4 RDIMM 出现大 幅上跳的极端价格,DDR4 市场短期内仍然呈现供不应求的态势,CFM 闪存市场调涨本月 DDR4 RDIMM 价格。另外,原厂 DDR5 RDIMM 价格三季度呈现小幅上涨,继上月部 分服务器 DDR5 小幅涨价后,本月价格暂时持平,但因近期 DDR5 RDIMM 出现供应紧 张,预计 25Q4 将延续涨价行情。

1.3 存储模组厂商迎国产化大机遇,原厂颗粒供给至关重要

总结来看,企业级 SSD 主要由主控芯片、固件以及存储介质构成,除晶圆的稳定供应和 质量外,主控芯片、固件同样重要;企业级内存条主要构成为 DRAM、接口芯片以及配 套芯片,因此 DRAM 颗粒的质量对内存条的性能更加的重要。我们认为在原厂减产、供 需紧缺背景下,能拿到稳定、高品质颗粒供给的模组厂商有望充分受益于 AI 时代供需 紧缺下存储升级+涨价+国产化三重β,业绩弹性显著、估值提升空间广阔。 存储晶圆是存储模组最关键的组件,成本占比最高。存储晶圆是最关键的组件,在存储 器 BOM 中约占 75%,由晶圆供应商提供;其中 NAND Flash 存储晶圆的全球供应高度 集中,前五大原厂控制超过 90%的市场份额,DRAM 晶圆供应集中度更高,前三大原厂 占据约 95%的市场份额。在存储器 BOM 中,主控芯片和封测共占约 20%((NAND 模组), 主控芯片对非易失性存储器至关重要,可通过固件协调多颗芯片并实现诊断、修复等功 能,封测则有助于确保产品在实际应用中的性能与质量,还能实现对产品尺寸的精确控 制,这对有特定性能、功耗和尺寸要求的产品来说是关键因素。 将标准化晶圆转化为存储成品需要进行大量针对特定应用的开发,这类开发通常由存储 器厂商完成,存储器厂商主要包括 IDM 和独立存储器厂商,其中 IDM 在半导体存储产 品市场占据 80%以上市场份额,可同时生产晶圆和存储产品,独立存储器厂商则从存储 原厂采购晶圆,专注于生产存储产品,且相比 IDM,独立存储器厂商通常能更好地满足 市场长尾多元需求。存储产品服务于各类终端应用,不同应用有独特要求,产品规格也 因此不同,例如消费电子产品要求高度微型化设计和低功耗,数据中心优先考虑存储容 量、数据传输速度和数据安全性,汽车与工业应用则通常要求宽工作温域以及在恶劣条 件(包括高湿度、振动和电磁干扰)下的可靠性。

企业级 SSD 主要由主控芯片、固件以及存储介质构成。根据大普微招股书,企业级 SSD 由固态电子存储芯片阵列制成,核心部件包括主控芯片、固件和存储介质(NAND Flash、 DRAM)。我们认为企业级 SSD 中,除晶圆的稳定供应和质量外,主控芯片、固件同样重 要。

主控芯片:相当于企业级 SSD 的(“控制大脑”,其主要功能分别为:1)调配数 据在各个 NAND Flash 上的负荷,协调和维护不同区块 NAND Flash 的协作; 2)连接 NAND Flash 和外部接口,负责数据中转;3)负责 SSD 内部各项指令, 如透明压缩、坏块映射、加密等;

固件:系企业级 SSD 底层软件的集合,相当于(“操作系统”,其专门针对 NAND Flash 进行特性设计,直接影响 NAND Flash 的使用效率和寿命。固件的主要功 能包括数据管理、坏块管理、数据纠错、寿命均衡等。通过固件的管理和优化, 可提高 NAND Flash 的读写速度和使用寿命的同时降低错误率,对应的提升企 业级 SSD 的性能、可靠性和耐用性表现;

存储介质:NAND Flash 可根据其单元密度的不同分为 SLC、MLC、TLC 以及 QLC,分别对应在一个单元内存储 1、2、3、4 个 bit 数据,单元密度的增加在 降低单位成本的同时,也会对数据稳定性、使用寿命带来挑战,对主控芯片及 固件提出更高的设计要求。DRAM 则是一种动态随机存取存储器,在企业级 SSD 产品中用于提供数据缓存,提高整个系统的响应速度,高效满足多线程处 理、实时计算和大规模数据操作等场景。

海外厂商占据中国企业级固态硬盘市场大部分份额,本土厂商快速崛起。根据IDC数据, 三星与 SK 海力士旗下 Solidigm 占据 2024 年中国企业级固态硬盘大部分份额。三星凭 借技术全栈能力和高端产品保持领先地位,但在中国市场面临国产替代和成本的双重压 力;Solidigm 以聚焦 AI 优化存储和大容量产品为核心,依托 SK 海力士生态快速崛起。 国内本土厂商通过选择大容量产品和主控芯片等技术创新并依托本土产业链及服务本土 化,正逐步缩小与国际品牌之间的差距,在市场份额上有较大幅度的提升。但根据企业 级存储细分市场来看,本土厂商在通常应用于对数据处理性能要求不严苛、数据密度相 对较低的 SATA 等 SSD 产品中的市场份额相对于其在 PCIe SSD(市场主流)的份额更 高,三星与 Solidigm 在 PCIe 市场等产品方面依然存在领先优势,高端企业级存储产品 国产替代空间依旧广阔。

内存条主要构成为 DRAM、接口芯片以及配套芯片,因此 DRAM 颗粒的质量对内存条 的性能至关重要。根据澜起科技公告,从 RDIMM 内存条的结构来看,DDR5 内存条由 20 颗 DRAM、1 颗 RCD、1 颗 SPD、1 颗 PMIC 组成和 2 颗 TS 组成,我们认为相对于企业 级 SSD,内存条由于并无主控、部件等,因此颗粒质量对内存条的影响更大。 具体到各个芯片功能来看:

寄存时钟缓冲器(RCD):用来缓冲来自内存控制器的地址、命令、时钟、控制信号;

串行检测集线器(SPD):芯片内部集成了 8Kbit EEPROM、I2C/I3C 总线集线器(Hub) 和温度传感器(TS),其内置的 SPD EEPROM 是一个非易失性存储器,用于存储内 存模组的相关信息以及模组上内存颗粒和相关器件的所有配置参数。该芯片还可以 作为 I 2C/I3C 总线集线器,一端连接系统主控设备(如 CPU 或基板管理控制器 (BMC)),另一端连接内存模组上的本地组件,包括 RCD、PMIC 和 TS,是系统主 控设备与内存模组上组件之间的通信中心;

温度传感器(TS):SPD 芯片的从设备,可以工作在时钟频率分别高达 1MHzI 2C 和 12.5MHz I3C 总线上;CPU 可经由 SPD 芯片与之进行通讯,从而实现对内存模组的 温度管理;

电源管理芯片(PMIC):PMIC 的作用主要是为内存模组上的其他芯片(如 DRAM、 RCD、DB、SPD 和 TS 等)提供电源支持,CPU 可经由 SPD 芯片与之进行通讯,从 而实现电源管理。

1.4 长存三期加速国产化,看好上游扩产+产业升级机遇

国产存储奋起直追,份额有望持续提升。根据与非网 eefocus 援引 TrendForce 数据,从 市场占有率看,预计 2025 年底合肥长鑫在 DRAM 领域市占率或增至 10%~12%;长江 存储 2025 年一季度全球 NAND 市占率已达 8%,年底有望升至 10%。从技术进展看, DRAM 最新标准已迭代至 DDR5,国际大厂纷纷推出相关产品;长鑫存储 2023 年底正式 发布 LPDDR5,根据 TechInsights 拆解,光威 DDR5-6000 内存条搭载的长鑫 16Gb DDR5 芯片性能比肩国际大厂 D1z 工艺节点,大幅缩短了与三星、SK 海力士、美光约三年的技术代差。NAND 来看,长江存储近年来推出了 Xtacking 技术,这是全球首个成功商用的 3D NAND 混合键合工艺。

长存三期正式注册成立,注册资本高达 207.2 亿元人民币,上游扩产有望提速,看好相 关设备材料公司发展机遇。9 月 5 日,长存三期(武汉)集成电路有限责任公司(以下 简称“长存三期”)正式注册成立,注册资本高达 207.2 亿元人民币。这是继 2021 年长 存二期公司成立之后,长江存储在半导体产业的又一重要进展。与长存二期相比,长存 三期在成立初期就得到了长江存储的直接出资。该公司由长江存储科技有限责任公司(持 股 50.19%)与湖北国资旗下长晟三期投资发展有限责任公司(持股 49.81%)共同出资 设立,长江存储董事长陈南翔任法人,注册地址位于武汉东湖新技术开发区。 长江存储持有的混合键合专利数量与台积电相当,三期注册成立或将加速国内 3D NAND、3D DRAM 技术发展。在 3D DRAM 中,需将感应放大器、WL 驱动器、解码器 等周边控制电路垂直堆叠,因此要采用类 3D NAND 工艺,分开制作存储单元阵列晶圆 与控制电路晶圆后进行混合键合。3D NAND 则通过 W2W 键合实现外围逻辑电路与存储 器阵列的垂直堆叠,长江存储的 Xtacking 晶栈技术是典型代表,其 2019 年已量产 128 层 NAND,第五代 232 层 TLC NAND 已出货,最新 Xtacking 4.0 技术应用于 294 层 3D NAND 芯片,该产品是目前堆叠层数与存储密度最高的商用 3D NAND。值得注意的是, 长江存储持有的混合键合专利数量与台积电相当,成为中国大陆唯一能与国际厂商抗衡 的企业,且凭借专利优势对三星电子、SK 海力士等韩国存储器巨头形成压力;其多数关 键专利涉及新 3D 存储器件设计,如垂直堆叠的 NAND/DRAM/SRAM 阵列通过混合键合 集成独立芯片、外围电路分布于多键合层等,这些架构可减小基板面积、实现多功能堆 叠、促进异构集成,有效克服二维尺寸缩放限制。

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